专利名称：旋转式压实机以及与其相关的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转式压实机，更具体地说，涉及一种改进的旋转式压实机和与其相关的设备和方法。
背景技术：
为了测量诸如土壤或铺路材料等一些材料的特定物理特性，例如密度、含水量和抗压强度，在可再生产条件下使用实验室压实设备，将土壤或铺路材料的疏松样品形成为试样。希望在模拟实际使用条件下对这些试样进行压实。对于铺路材料样品，要求模拟由压路机施加到铺路材料上的捏合力。简单地向样品施加压缩力并不能适合地模拟压路机的捏合作用。因而，已经研制出在压缩期间能够使样品转动的压实机，从而模拟实际使用条件。
例如授予Eagan等人的美国专利No.5,323,655介绍了一种压实机，其提供轴向压缩同时使土壤或铺路材料的样品转动，从而有效地对样品进行捏合。该专利文献所介绍的旋转式压实机包括从柱形模具的一端施加压缩力的压头，所述模具另一端由支撑该模具另一端的基座转动。
授予King等人的美国专利No.5,939,642介绍了旋转式压实机的另一种示例。该专利介绍了促进经济性和效率同时改善了操作参数一致性的旋转式压实机。该旋转式压实机允许用户无需提起模具地将柱形压缩模具滑动到压缩腔中，并包括整体的样品移动压头。此外，框架设计减少了可能不希望地影响转动角度的框架机身变形。此外，通过简单地更换设备的一个单独部件，可以改变压实机的转动角度。
尽管现有的旋转式压实机已经取得了进步，需要更小且成本更低同时操作效率和准确性改善的设计，而且还希望旋转式压实机改进经济性。例如应该用最小的难度实现包含样品的模具的放置和移动。希望提供一种压实机设计，允许用户快速和轻易地改变诸如转动角度的操作参数。同时本领域还需要这样一种旋转式压实机，在压实操作期间，其提供恒定的旋转角度，且偏差极小。
发明内容
本发明满足了上述和其它需求，在一个实施例中，提供一种旋转式压实机，适合于与具有外径并确定一轴线的总的为圆柱形的模具配合，模具也具有相反的第一端和第二端以及径向延伸并具有一外径的凸缘，样品设置在该模具内，该旋转式压实机包括确定一轴线的框架；适合于接收模具并使该模具相对于所述框架轴向移动的模具接合设备；可操作地与所述框架接合的可偏置元件，其构造成当在模具接合设备作用下所述模具轴向移动得与该偏置元件接合时，可与模具的第二端接合，模具接合设备构造成松开所述模具，从而模具由此独立，可偏置元件构造成能够从框架轴线移动，同时可以以围绕框架轴线的轨道运动进行运动，使模具远离第二端的部位维持在沿框架轴线的旋转点上，从而，模具的第二端以轨道运动进行运动，并且模具旋转，并能够在以相对于可偏置元件的位移、旋转点和框架轴线的旋转角动态地维持。
本发明的另一个方面包括一种旋转式压实机，适合于与具有外径并确定一轴线的普通圆柱形模具配合，模具也具有相反的第一端和第二端以及沿径向延伸并具有一外径的凸缘，样品设置在该模具内，该旋转式压实机包括确定一轴线的框架；可操作地与所述框架接合的可偏置元件，其构造成能够与模具的第二端接合，可偏置元件构造成能够从框架轴线移动，同时可以以围绕框架轴线的轨道运动进行运动；可操作地和可运动地与框架接合的压力压头，其构造成能够沿框架轴线运动；可操作地与框架接合并适合接收模具从而使模具轴线与框架轴线对应的模具接合设备，因而压力压头能够在模具内轴向移动，向模具内的样品施加压实压力，该压力压头沿框架轴线将模具一部位维持在旋转点上，该模具接合设备还构造成使模具第二端轴向移动得与可偏置元件接合，然后松开模具，从而模具由此独立；可操纵地与可偏置元件接合并随其运动的紧固设备，其构造成可逆地与模具第二端接合，从而随着模具第二端在可偏置元件作用下以轨道运动进行运动而将模具第二端固定在可偏置元件上，模具从而旋转，并能够以相对于可偏置元件的位移、旋转点和框架的旋转角轴线动态地维持。
本发明的另一个方面包括一种旋转式压实机，适合于与具有外径并确定一轴线的普通圆柱形模具配合，模具也具有相反的第一端和第二端以及沿径向延伸并具有一外径的凸缘，样品设置在该模具内，该旋转式压实机包括确定一轴线并容置模具的框架；可操作地和可运动地与框架接合的压力压头，其构造成能够沿框架轴线运动，该压力压头还能可操作地通过模具第一端而与模具接合并容置在模具内，并可在模具内运动，从而对模具内的样品施加压实压力，该压力压头从而沿框架轴线将模具一部位维持在旋转点上；可操作地与所述框架接合的可偏置元件，其构造成能够与模具的第二端接合，可偏置元件构造成能够从框架轴线移动，同时可以以围绕框架轴线的轨道运动进行运动，从而模具第二端以轨道运动进行运动，模具从而旋转，并能够以相对于可偏置元件的位移、旋转点和框架轴线的旋转角动态地维持。
本发明的另一个方面包括一种确定有一轴线的旋转式压实机，其包括构造成可沿设备轴线运动的压力压头；可围绕设备轴线转动的转动元件；可设置在压力压头和转动元件之间的模具，样品设置在模具内，所述模具通常是圆柱形且具有一轴线，并具有相反的第一端和第二端，所述模具构造成压力压头能够穿过该模具的第一端从而在模具内向所述样品施加压实压力，压力压头将模具的一部分维持在沿设备轴线的旋转点上，模具第二端确定了围绕其内周延伸的辐射式支撑表面；一个可偏置元件，可偏置元件可操作地与转动元件接合并确定了与模具第二端支撑表面对应的互补的辐射式支撑表面，可偏置元件支撑表面可运动地与第二端支撑表面接合，当可偏置元件由转动元件而转动时，可偏置元件还能相对于转动元件从设备轴线移动，从而导致模具的第二端围绕设备轴线进行轨道运动，从而模具以相对于可偏置元件的位移旋转点和框架轴线的旋转角转动。
本发明的另一个方面包括一种适合于与旋转式压实机的模具配合的设备，所述旋转式压实机外径确定一轴线，模具具有一外径并确定一轴线，模具也具有相反的第一端和第二端以及径向延伸并具有一外径的凸缘，将样品设置在该模具内，所述设备包括一可动安装板，其能沿设备轴线在第一位置和第二位置之间运动；一对沿平行的枢转轴线而可枢转地安装在该可动安装板上的枢转部件；安装在每个枢转部件上的支撑轨道，在可动安装板处于第一位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径小，从而所述支撑轨道能够由凸缘支撑模具，枢转部件在第一位置和第二位置之间绕枢轴转动，在可动安装板处于第二位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径大，并且不能由凸缘支撑所述模具。
本发明的另一个方面包括一种适用于旋转式压实机的压力测量设备，所述设备包括压力承载部件；确定有一轴线的细长杆件，其具有可操作地与所述压力承载元件接合的第一端以及相反的第二端；细长套筒件，其在所述杆件上以精确的关系同心延伸，从而能够以延长接合长度可滑动地接合在所述杆件上，套筒具有当套筒接合在所述杆件上时向所述压力承载元件延伸的第一端以及相反的第二端；与所述套筒通讯连接的负荷确定设备，该负荷确定设备相对于套筒轴向固定，负荷确定设备还构造成与杆件通讯连接，从而测量通过所述杆件而施加在压力承载元件上的实际轴向负荷。
本发明的另一个方面包括一种用于确定和维持模具旋转角的设备，该模具与确定有一轴线的旋转式压实机接合，所述模具总的圆柱形，确定有一轴线，并具有相反的第一端和第二端，所述模具能够围绕设备轴线在从第二端向第一端位移的旋转点旋转，所述设备包括可偏置元件，能够与模具第二端在离开设备轴线的位置接合，可以以围绕设备轴线的轨道运动进行运动，从而导致模具相对于旋转点旋转，该旋转点设置成远离模具第二端；传感设备，能够动态地确定模具的实际旋转角，该实际旋转角与可偏置元件的位移、旋转点和设备轴线相关；可操作地与可偏置元件接合的控制器，从而能够指示可偏置元件位移的调整，提供所希望的相对于旋转点的旋转角，控制器与传感器设备通讯连接，从而能够动态地调整可偏置元件的位移，从而维持实际旋转角大致等于所希望的旋转角。
本发明的另一个方面包括一种旋转式压实机，其确定了一轴线，所述旋转式压实机包括样品夹持设备，用于接收其内容置有样品的模具，该样品夹持设备构造成能够使模具转动，同时向样品施加压实压力；支撑该样品夹持设备的框架，所述框架具有至少一个包括层叠板材的部件。
本发明的另一个方面包括一种适于将来自确定有一轴线的旋转式压实机的样品残留物予以清除的清除设备，该旋转式压缩机具有可操作地与转动元件接合的可偏置元件，该转动元件可围绕所述轴线转动，可偏置元件可与模具一端接合，旋转点设置成远离该端，可偏置元件还可从所述轴线位移，从而当可偏置元件在转动元件作用下围绕所述轴线进行轨道运动时，导致模具相对于旋转点旋转，所述清除设备包括具有对转动元件进行支撑的第一面的板，所述板不能围绕所述轴线转动，所述板具有与所述第一面相反的第二面，并在第一面上径向位于所述转动元件外面的位置具有一槽，该槽构造成收集样品残留物，所述板还确定了从所述槽向第二面延伸的通道，该通道用于将样品残留物从旋转式压缩机中清除；清扫元件，其构造成围绕所述轴线进行轨道运动，并可操纵地与由板确定的槽接合，所述清扫元件使样品残留物沿所述槽运动并将所述样品残留物引导到所述通道内，从而从旋转式压缩机上清除。
本发明的另一个方面包括一种制造旋转式压实机的方法，该旋转式压实机包括具有多个部件的框架，所述方法包括可操作地使所述部件与夹具接合，从而使所述部件按照希望的关系对准；将所述部件紧固在一起，从而形成框架，所述框架确定一轴线，使所述对准的部件可操作地与其接合；从夹具移出框架，以及使具有多个部件的样品操纵设备可操作地与框架接合，样品操纵设备接收可将样品容置在其内的模具，并使模具旋转，同时向所述样品施加压实压力，样品操纵设备的部件具有与所述框架对准部件相应的对准部件，并可操作地与其接合，从而当样品操纵设备可操作地与框架接合时，便于样品操纵设备相对于轴线对准。
通过进一步的介绍，本发明的实施例提供显著的优点。
参考附图对本发明进行介绍，这些附图并不按照比例，图1是符合本发明一个实施例的旋转式压实机的视图；图2是与符合本发明一个实施例的旋转式压实机结合的模具旋转角的视图；图3是与一控制器相通的模具角度检测设备的视图，该控制器用于为与符合本发明一个实施例旋转式压实机结合的模具提供一封闭回路控制系统；图4是符合本发明一个实施例的封闭回路控制系统所执行的旋转压实程序的流程图；图5是利用接触类型传感器的外部模具角度检测设备的示意图，该检测设备确定符合本发明一个实施例的旋转式压实机的模具旋转角；图6A是与模具固定机械结合的轴向集中负荷测力传感器结构的视图，该结构用于与符合本发明一个实施例的旋转式压实机的模具相互作用；图6B是轴向集中负荷测力传感器结构的视图，该结构用于与符合本发明另一个实施例的旋转式压实机的模具相互作用；图7是一个与由转动元件支撑的可偏置元件结合使用的清洁机械的示意性视图，该机械构造成与符合本发明一个实施例的旋转式压实机的模具相互作用；图8是一个符合本发明一个实施例的旋转式压实机的局部视图，显示旋转式压实机框架的组合结构；图9A和9B是构造成操纵符合本发明一个实施例的旋转式压实机的模具操纵设备的示意性视图；图9C是一个与可偏置元件配合使符合本发明一个实施例旋转式压实机的模具旋转的模具操纵设备的示意性视图；图10A和10B是构造成操纵符合本发明另一个实施例的旋转式压实机的模具的模具操纵设备的示意性视图；图11A和11B是符合本发明另一个实施例构造成操纵旋转式压实机的模具的模具操纵设备的示意性视图，该模具操纵设备处于开启位置；图11C～11D是构造成操纵旋转式压实机的模具的模具夹持设备的视图，根据图11A和11B所示本发明的实施例，该夹持设备处于闭合位置；图12A和12B是模具固定机械的视图，其构造成与符合本发明一个实施例的旋转式压实机的模具相互结合；图13是模具固定机械和抗转动设备的视图，两者都构造成与符合本发明一个实施例的旋转式压实机的模具相互结合；图14A和14B是利用接触类型传感器的外部模具角度检测设备的示意图，该检测设备确定符合本发明另一个实施例的旋转式压实机的模具旋转角度具体实施方式
下文将结合附图详细介绍本发明，附图中仅显示了部分实施例，没有显示所有实施例。实际上本发明可以以多种形式实施，并不局限于所示实施例，提供这些实施例，从而使公开满足可应用的合法要求。在所有附图中，相同的标号表示相同的元件。
图1～10B显示了符合本发明一个实施例的旋转式压实机的不同方面，由附图标记10表示旋转式压实机。该设备10通常包括确定了轴线150的框架100。框架100构造成结合有压力压头200，压力压头200能够沿轴线150移动。与压力压头200相对的是可转动元件300，可转动元件300也与轴线150对齐并围绕轴线150转动。将可偏移元件400设置在压力压头200和可转动元件300之间。与框架100共同操作，可偏移元件400和压力压头200之间的总区域确定了用于接收模具600的模具穴500。设备10还包括模具操纵设备700，其构造成在模具穴500内接收和操纵模具600。设备10还组装有控制系统800，当将模具600容置在模具穴500内时，所述控制系统800与模具600相互作用。
在本发明一个优选实施例中，框架100包括多个例如由紧固件、粘结剂、焊接或其它符合本发明精神和范围的适合方式紧固在一起的元件110。本领域技术人员清楚并将继续详细介绍的是，对于设备10的操作来说，准确和精确的元件对准是非常关键的，在静态和动态中，必须维持这种对准。在旋转压实期间，多种应力施加在框架100上，从而进一步要求一些框架元件110能够处理与其它一些元件110所处理应力不同的应力。此外，在设备10的设计和结构中必须考虑的一个设备参数是重量。
因而，最好能够对固定和/或增强的特殊框架部件110结构进行定制，同时，最大限度地减少部件110数量，以便优化框架100的结构。本发明一些优选实施例利用了具有复合结构的一个或多个部件110。例如图8显示了由多个个体元件构成的部件110，其中这些个体元件中的一个或多个包括两个由焊接、粘结、紧固件或任何其它适合方式而结合在一起的共平面金属板材。也就是这些部件中一个可以构造成使得而任何壁、侧面或其它确定表面可以由至少两个紧固在一起的共平面板材组成。然而，所示部件110的结构并不局限于此，由于本领域技术人员将能轻易地理解，部件110的复合结构可以包括两个以上的板材，也可以包括由许多不同材料组成的板材，例如金属、聚合物或其它复合物。此外，复合结构也可以有选择地应用在例如部件110仅需要点焊增强的情况下，从而仅部件110的一部分可以包括上述复合结构。而且，也可以使用其它措施阻止复合物的毗邻板材彼此相对运动，例如，毗邻板材可以包括互锁接头或其它机械结构(未示出)，以便减少或阻止相对运动。从而，利用复合结构的本发明实施例将显著地减轻框架100的重量，从而，在不牺牲在设备10操作期间抵御被施加应力所需强度的前提下，能够以最少数量的元件100优化框架100的结构。
如上所述，对于设备10的操作来说，其部件的准确和精确地对准是非常关键的，如下文详述，这些部件相对于框架100是分离的，必须组装在一起，以便获得具有规定功能的设备10。旋转式压实机的组装通常要求有经验的技术工人、复杂的对准工具以及用于旋转式压实机适合装配和适合对准的特定步骤。如果对旋转式压实机进行拆卸以便维修或移动，这种措施将经常要求重复。这些要求和步骤的缺点对本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明其它优选实施例在制造框架100的工序中利用一对准步骤，在某些情况下，在制造设备10的其它部件时利用一对准步骤。更具体地说，在制造框架100过程中，一个或多个部件110由夹具(未示出)夹持，每个夹具专门构造成以特定关系对部件110进行保持和对准。特定关系通常对应于框架轴线150的确认，虽然其它涉及设备10的基准也可以与特定夹具相关。一个或多个部件110也可以具有一个或多个对准元件(未示)附着在其上，或与其相关，或对准部件也可以通过部件110之间的合作形成。
在夹具上，部件110可以例如通过焊接、粘结剂、紧固件等固定在一起，从而形成框架100或形成一子装配件。在整个框架100在夹具上形成的情形下，当完工后的框架100从夹具上拆除时，形成框架100的部件110将适合地对准，此外，对准元件将服务于使框架100与附着在框架100上的其它部件对准，以形成设备10。通过将部件110设置在夹具上，形成框架100的子装配件，当从夹具上拆下后，该子装配件将适合地对准，同时所述对准元件将用于使该子装配件相对于框架100对准，或与一个或多个附着在框架100上的其它部件对准，从而形成设备10。在一些实施例中，附着在框架100上以形成设备10的其它部件也可以具有对准部件(未示出)，其对应于并能够与和框架100有关的对准元件相互作用。因而，通过使用夹具，在某些情况下，在旋转式压实机的组装或重新装配期间能够减少或取消对准元件、有经验的技术人员、专用对准工具和步骤，也能够减少与大量和复杂的装配或重新装配过程相关的时间和成本。
如图1～3、5，6A和7所示，框架100构造成容置压力压头200，从而压力压头能够沿轴线150移动，相对于由设备10所接收的模具600而提供轴向压缩力。因而在某些情况下具有柱形内表面的模具600必须与设备10的结合，从而压力压头200可以延伸通过模具600的第一端610，并沿模具600的纵向轴线620施加所需的轴向压缩力。然而，模具600也必须与轴向压缩力的使用而同步旋转，以便实现和模拟铺路机或其它压缩设备在材料表面上的滚动。为了获得模具600所需的旋转，第二端630典型地横向移动，从而，纵轴线620相对于由压力压头200的运动而确定的轴线150倾斜特定角度640(在此称作模具角度，旋转角度或转动角)，例如如图2所示。由于轴向压缩力沿轴线150由压力压头200施加，模具600的第二端630的横向位移是在围绕轴线150的轨道运动中运动。由于模具600被压力压头200约束成围绕轴线150而远离第二端630并趋向于第一端610，第二端630围绕轴线150的轨道运动将导致模具600在设备10内旋转。该操作特性或设备10在此称作样品50的“旋转压实”工序。
根据本发明的一个优选实施例，如图2，3以及5～7所示。旋转式压实机10还包括可操纵地与框架100结合的可偏移元件400，其通常与压力压头200相对。框架100、压力压头200和可偏移元件400配合，确定能够将模具600容置在其内的模具穴500。可偏移元件400能够从轴线150横向移动，从而与压力压头200和模具600配合，以确定围绕旋转点650的旋转角640。旋转点650通常与和可偏移元件400相对的压力压头200端部(此处，进一步描述为足部245)的中心点210对应，或能够定义为模具600的纵轴线620和框架100的轴线150的交叉点。
为了模具600按照需要地旋转，可偏移元件400还包括结合在其上的支撑元件420。支撑元件420通常构造成一个截头半球，包括平表面430以及具有拱式轮廓的周向支撑表面440。虽然根据需求，支撑表面440的拱式轮廓可以由许多不同方式构造，但是在某种情况下，支撑表面440的拱式轮廓可以由一半径确定。因而，模具600的第二端630也包括以纵向轴线620为中心的支撑表面660，并且支撑表面660构造成相对于支撑表面440互补，当支撑表面440，660结合时，形成一种球和套筒接合，从而模具600的第二端630基本上被约束，但是随着模具600的转动，允许支撑表面660围绕支撑元件420的转动中心410(否则称作模具600的第二端630的转动中心)作枢转，因而转动中心410沿模具600的纵轴线620设置。转动中心410对应于球体的中心点，该球体叠置在并相应于形成支撑元件420的截头半球。因而，由于模具600围绕支撑元件420转动且由于支撑元件420也发挥对模具600的第二端630进行约束的功能，能够轻易地确定支撑元件420的转动中心410从框架轴线150的横向位移。因而依次，转动角640和旋转点650能够以静态模式以及以设备10操作期间的动态模式轻易地确定。
一旦从框架轴线150横向移动，可偏移元件400/支撑元件420必须以围绕框架轴线150的轨道运动活动，从而提供模具600所需的转动。因而在本发明的一个实施例中，可偏移元件400与转动元件300结合并且或由转动元件300支撑，其中转动元件300构造成能够围绕框架轴线150转动。可偏移元件400构造成相对于转动元件300横向移动。转动元件300还与非转动板320结合并且或由非转动板320支撑，例如如图5和7所示，转动板320可以结合在框架100上或与框架100一体形成。板320具有指向转动元件300的第一表面330以及相反的第二表面340。在一个实施例中，板320也可以具有一个延伸经过第一表面330的槽350，并且槽350设置成在径向上位于转动元件300的外面。在此情况下，槽350还可以包括从槽350延伸朝向板320的第二表面340的一个或多个通道360。
由于可偏移元件400可以与样品50密切相互作用，在某些实施例中来自样品50的残留物可能不期望地围绕可偏移元件400和转动元件300聚积，特别是在可偏移元件400和转动元件300设置在模具穴50的下端时。因而在此情况下，设置所述槽350用于收集样品残留物，同时设置一个或多个通道360将样品残留物从槽350向外引导到设备10的外部。在某个实施例中，也设置一与转动元件300结合的扫除元件370，从而可以与槽350转动结合。该扫除元件370进一步构造成具有与槽350的横截面相应的轮廓，从而通过转动元件300转动，扫除元件370围绕槽350拖曳，将槽350内的样品残留物引导到一个或多个通道360内并导出到设备10的外部。在某些情况下，扫除元件370构造成随着可偏移元件400相对于转动元件300横向移动而不与可偏移元件400相互干涉。因而，扫除元件370能够与槽350以及一个或多个通道360配合，随着设备10的操作，将样品残留物从模具穴500中清除，从而减少或消除了当设备10闲置时由人工从模具穴500内清除样品残留物的需求。
如上所述，旋转式压实机10的一个目的是随着样品50被转动而向样品50施加轴向压缩力。如图6A所示，由压力压头200提供所需的轴向压缩力，压力压头200与框架100结合并构造成沿轴线150提供压缩力。典型地希望对所述轴向压缩力的数值进行精确测量，通常使用测力计实现上述测量。然而，如果承受偏心或非轴向施加的负荷，测力计可能显示不准确的数值，在旋转式压实机中，随着模具转动，可能产生这种偏心力。因而，本发明的一个优良方面包括结合在压力压头200的压头管220和压头的头部230之间的测力计210，压头管220构造成以高精度公差地接收压头230的头部的柱形部分240，从而压头管220与柱形部分240在希望长度上相互作用。柱形部分240的第一端250延伸进入压头管220内，第二端260伸出到外部。
将测力计210设置在压头管220内，从而与柱形部分240的第一端250相互作用。虽然显示测力计210直接与第一端250相互作用，例如当在测力计210和第一端250彼此之间设置了垫圈(未示出)时，测力计210与第一端250间接相互作用也是可行的。测力计210优选设置成尽可能地靠近第一端250。此外，优选约束测力计210不能沿压头管220的轴线运动得与压头的头部230脱离。例如，压头管220可以包括一安装元件270，通过改变压头管的直径或用其它适合的机械，限制该安装元件270不能沿压头管220轴向运动从而远离压头的头部230。将测力计210固定在安装元件270上，并牢固地固定在压头管220内。由压头的头部230施加在样品50上的压力由柱形部分240传送到测力计210，本领域技术人员可以理解，该测力计确定施加在样品50上的压力。然而根据本发明的一个优良方面，压头管220和压头的头部230柱形部分之间的相互延伸的作用长度以及高精度的公差用于在模具600转动期间分散任何通过压头管的头部220传送到压头的头部230上的偏心力。因而作用在压头的头部230上的任何偏心力将不传送到测力计上。
因而，测力计210仅经历来自压头的头部230的集中的轴向负荷，根据本发明的实施例，测力计210构造成更准确地表示在旋转压实期间由压力压头200施加在样品50上的轴向压缩力。本领域技术人员将了解到，施加在样品50上的轴向压缩力也可以采用其它方式确定，例如采用转让给本发明受让人的、发明名称为“用于确定旋转式压实机的旋转角和/或压力的方法和设备”、申请号为No.10/210,020的美国专利中所述的方式，该美国专利的内容结合在本发明中。
本领域技术人员将认识到如图6A所示，压力压头200可以具有用于施加所希望压缩力的不同操作机构。而且，测力计210也可以设置成远离压头的头部230。例如上述结构可以包括迫使压头的头部230脱离压头管220以提供压缩力的液压系统(未示出)。图6B显示了通过压力压头200施加压缩力的机械的另一个示例。如图所示，压头管220可以构造成在其内通过近端220b容置压头轴225。压头轴225包括相对的两端225a，225b。设置在压头管220外部的压头轴225的端部225b构造成容置压头的头部230的柱形部分240。压头轴225的另一端225a包括内螺纹(压头轴225的端部可以被加工出螺纹或压头轴225可以包括可操作地与其结合的螺母元件)，从而构造成接收与压头管220的远端220a接合的丝杠驱动机械235的螺旋部分235a。然而丝杠驱动机械235可以采用多种与所示实施例不同的方式与压头管220和压头轴225接合。在此情况下，测力计210设置成远离压头的头部230，并与丝杠驱动机械235的驱动部分235b接合，从而丝杠驱动机械235相对于压头轴225、压头的头部230所产生的轴向压力被测量。因而与上述相同，压头管220和压头轴225之间的延伸的相互作用的长度以及精密的公差用于在模具600转动期间分散任何通过丝杠驱动机械235的驱动部分235b传送到测力计210上的偏心力。从而作用在压头的头部230上的任何偏心负荷将不传送到测力计210上，并且测力计210将仅经历来自压头的头部230的集中轴向负荷。因此测力计210将更准确地表示由压力压头200在旋转式压实机操作期间作用在样品50上的轴向压缩力。
如图2所示，设备10还包括可设置在模具600内并朝向第二端630的第一圆盘670。模具600和/或第一圆盘670构造成将第一圆盘670暂时被卡住朝向第二端630，从而与模具600配合以容纳样品50。例如第一圆盘670可以由与模具600内表面接合的环615暂时保留在模具600内，从而在模具600插入模具穴500或从模具穴500中取出时，将样品50保留在模具600内。一旦由压力压头200施加压缩力，第一圆盘670沿模具600运动并与支撑元件420的平表面430接触。压力压头200的头部230还包括附着在柱形部分240第二端260上的足部245，或附着在压头管220外的压头轴225上的足部245。在某些情况下，足部245作为“圆盘”发挥作用，并与模具600内的第一圆盘670相对，从而，样品50设置在足部245和第一圆盘670之间，并设置在模具600内。在另一种情况下，第二圆盘680(由虚线表示)可以设置在模具600内，位于压力压头200的足部245和样品50之间，从而，足部245不直接作用在样品50上。然而，如上所述，足部245的中心点210确定了模具600的旋转点650，在旋转压实操作期间，随着样品50被压缩，足部245更靠近支撑元件420。因而，足部245可以定义为“不活动的”，由于模具600的第一端610不受约束，并提供固定的旋转点650，并且由于足部245不能横向移动，从而在样品50被压实期间，维持旋转角640。同样，在压实操作期间通常要求维持恒定数值的旋转角640将随着样品50的压缩而改变。
因而本发明优选实施例也提供例如如图3和4所示的闭环控制系统800，以便在旋转压实操作期间连续监视旋转角640并动态调整可偏移元件400的横向位移，从而随着样品50被压缩，维持旋转角640的特定数值。更具体地说，控制系统800包括控制器810和模具角度检测设备820。如图5所示，模具角度检测设备820包括一对彼此对准并沿框架轴线150间隔一段距离的传感器830。传感器830构造成与模具600的外表面接触，例如可以是接触传感器、近程式传感器，或其它适合的接触或非接触传感器或它们的组合，本领域技术人员将轻易地了解到，可以根据每个传感器830和模具600外表面之间绝对距离的差值，确定模具600的旋转角640。然而在某些情况下，可以从模具600内使用例如用于确定模具角度的设备来确定旋转角640，该设备例如在上述结合作为本申请参考的美国申请No.10/210,020中被公开。本领域技术人员也将认识到，也可以采用其它方式确定旋转角，例如沿模具600的纵向间确定。
传感器830与控制器810通讯连接，控制器810构造成将压力压头200和足部245的位移传送到模具600，从而确保例如由测力计210所测量的规定的轴向压缩力施加在样品50上。控制器810也构造成读取由传感器830表示的位移值或接近值，并确定实际模具角度640。控制器810还能够将实际模具角度640与规定或所希望的模具角度进行比较，然后指令可偏移元件400横向位移调整直至获得所希望的模具角度。在某些情况下，控制器810构造成对样品50上的压缩力和模具角度640进行测量以及如果需要则进行同时调整。在另一些情况下，测量和任何所必需的调整可以分段执行，或可以用这种频率进行，即近似实时地维持压缩力和模具角度。本领域技术人员也轻易地理解到，根据设备10所要求控制参数的复杂性以及自动化程度或终端用户所希望的用户方便性，控制器810可以采用多种不同的形式。虽然此处所述旋转角640的确定采用可偏移元件400的横向位移，应该理解的是，可以采用不同形式实现可偏移元件400的位置控制，例如根据笛卡儿坐标系统以及例如使用X-Y表。在本发明某些实施例中，通过使用两个平行的同心板(可偏移元件400和转动元件300)的极性变化范围表，极座标系统被使用，从而根据该极座标系统，随着可偏移元件400和转动元件300都围绕轴线150转动，可偏移元件400转变到相对于转动元件300的偏心位置。然而，上述示例并不限制本发明，由于设备10可以具有许多其它结构，这些结构均能提供模具600第二端630所需的横向位移以及施加第二端630围绕轴线150所要求的轨道运动，以便产生模具600的旋转。
在本发明实施例中也考虑了设备10的经济性。例如具有圆盘670以及设置在其上样品50的模具600可能非常沉和笨重。因而最好减少将模具600装配到模具穴500内并使模具600和支撑元件420以及压力压头200对准等所需的操作。根据本发明优选实施例，例如如图9A～9C所示，设备10还配备有用于将模具600容置和设置在模具穴500内的模具操纵设备700。首先，必须将模具600插入模具穴500内，然后将第二端600降低直至与支撑元件420结合。框架100还包括分级元件(staging member)160，其构造成在某个高度将模具600接收在其上，从而第二端630比支撑元件420的水平表面430高。柱形模具600的每一端610，630也可以包括径向向外延伸的、外径比模具600的外径大的凸缘690a，690b(在所述本发明任一个实施例中，模具600也可以包括凸缘690a或690b中的一个或两者，只要对所公开的本发明的实施例是合适的。在某个实施例中，模具600第一端610的凸缘690a包括一对形成在其上的平部695a，所述一对平部695a之间间距比凸缘695a的外径小，并且各平部695a与模具600的第一端610由凸缘695a的缘部695b分开。
通常由一对附着在横向延伸支撑元件715上的间隔尖头710组成的如图9B所示接收叉705设置成朝向模具穴500的压力压头端，如图9A和9C所示。在一个实施例中如下文所述，操纵所述接收叉705与框架100接合，并与压力压头200合作沿轴线150轴向移动。接收叉705构造成当模具600设置在所述分级元件160上并滑向模具穴500时，且模具600的第一端610与压力压头200的足部245保持间隙(clear)，并且凸缘690a的平部695a容置在尖头710之间。因而尖头710和平部695a配合，确保模具600容置在模具穴500内，并处于所希望的转动方位。支撑元件715可以进一步构造成与叉尖头710配合，从而当模具600容置在叉705内时，模具轴线620与框架轴线150同轴线。能够由多种方式确保适合的对准，例如通过叉705的机械结构或通过构造成当模具处于所希望位置时进行检测的适合的传感器(未示出)。当将模具600适合地插入叉705内时，模具600不再由分级元件160支撑，而是悬挂在支撑元件420上方，通过凸缘690a的缘部695b在叉705的尖头710上而被支撑。
一旦将模具600插入叉705内，压力压头200可以由控制器810引导而向支撑元件420移动。因而，叉705将也向支撑元件420移动，从而降低模具600的第二端630直至与支撑元件420结合。当模具600充分降低从而模具600由支撑元件420支撑时，叉705也将沿模具600轴向移动，从凸缘690a的平部695a和唇部695b离开。压力压头200进一步前进将导致足部245进入模具600的第一端610，压力压头200的进一步前进能够在样品50上提供所必需的轴向压缩力，然后旋转角640随后被确定。
在某些情况下，模具操纵设备700还可以包括与叉705结合的紧固设备720，其构造成在旋转压实操作期间维持模具600的第二端630与支撑元件420充分接触。紧固设备720和模具600的第一端610构造成类似于上述支撑元件420/第二端630的结构。也就是紧固设备720通常构造成截顶半球体，其包括内端725以及具有拱形轮廓的周向支撑表面730。因而模具600的第一端610也包括以纵向轴线620为中心的支撑表面665，支撑表面665构造成具有与紧固设备720的支撑表面730互补的形状。当支撑表面665，730结合时，形成一种球和套筒接合，从而随着模具600转动，模具600的第一端610能够围绕紧固设备720转动。然而，也要求模具600的第一端610允许压力压头200的足部245进入模具600内，以对样品50提供压缩力。因而，紧固设备720还具有通常与柱形部分240或压头230的压头轴225对应的孔735，孔735构造成允许柱形部分240或压头轴225自由通过。紧固设备720还限定从内端725延伸并设置成与孔735串连的槽部740，槽部740构造成与压头230的足部245对应，从而当压头230从模具缩回时，足部245进入槽部740，并与内端725平齐，从而形成与内端725相连的平表面。
如上所述，紧固设备720构造成在旋转压实操作期间维持模具600的第二端与支撑元件420充分接触，而且设备10还可以包括一个或多个诸如弹簧类型设备或其它适合设备的偏压设备900，所述偏压设备可操作地结合在框架100和紧固设备720之间，用于将紧固设备720弹性地偏压到与模具600的第一端610结合，从而迫使模具600抵靠着支撑元件420。通过维持模具600相对于支撑元件420处于适合位置，从而在旋转压实操作期间，旋转角640可以被更好地维持。如在本发明实施例中所实施的那样，例如框架100可以包括一个或多个毗邻压力压头200的固定件180，从而一个或多个偏压设备900设置在一个或多个固定件180与紧固设备720之间。在本发明一些实施例中，叉705与紧固设备720接合，其中两者都由一个或多个偏压设备900向支撑元件420偏压。因而当压力压头200的足部245完全缩回时，紧固设备720和叉705被拉回抵靠着一个或多个偏压设备900直至叉705处于适合位置从而从分级元件160接收模具600或模具600从叉705移送到分级元件160为止。因而，当将模具600插入叉705时，足部245能够移动进入模具600的第一端610内。然后一个或多个偏压设备900迫使紧固设备720/叉705趋向支撑元件420，从而，移动叉705将模具600移动得与支撑元件420接合。当模具600与支撑元件420结合之后，足部245的进一步移动使叉705移动，从而叉705与凸缘690a的平部695a和缘部695b脱离结合，同时一个或多个偏压设备900迫使紧固设备720与模具600第一端610接合，然后，模具600的第一端610由紧固设备720支撑，而不由叉705支撑。
然而当叉705与平部695a脱离结合时，模具600能够在旋转压实操作期间转动，并不总是希望模具600在旋转压实操作期间转动。因而在图6A所示实施例中，通常不能被一个或多个偏压设备900或其它装置作用下转动的紧固设备720例如能够在支撑表面730上确定一凹槽或插孔770。模具600的支撑表面665或凸缘690a上位置可相应地包括一销元件780，当将紧固设备720结合在模具600上时，销780能够插入插孔770内，从而，销780和插孔770的相互作用阻止模具600转动，但是仍允许支撑表面665，730相互作用，从而允许模具600根据需要相对于紧固设备720转动。然而本领域技术人员将轻易地认识到，当不由叉705支撑时，能够利用许多不同的方式阻止模具600围绕轴线150转动，上述结构并不限制本发明。例如销780可以与紧固设备720接合，同时在模具600上设置插孔。
此外如上所述，由于本发明实施例包括旋转点650，根据压力压头200的移动，该旋转点运动，如果在旋转压实操作期间，获得并维持旋转角640，模具600的第一端610就能横向位移。因而如图9A所示，设备10可以包括设置在紧固设备720和一个或多个偏压设备900之间的一横向位移设备920，从而允许紧固设备720将模具600偏压得抵靠支撑元件420，同时允许模具600的第一端610根据需要自由地横向移动。例如紧固设备720通过一个或多个设置在其和第一移动板925之间的第一滑动机械930而附着在第一移动板925上，第一移动板925通过一个或多个设置在其和第二移动板935之间的第二滑动机械940而附着在第二移动板935上。第二移动板935附着在一个或多个偏压元件900上。在某些情况下，第一滑动机械930设置成相对于第二滑动机械940垂直，从而允许紧固设备720相对于一个或多个偏压元件900自由地横向移动。然而本领域技术人员将认识到，紧固设备720的自由横向移动可以由多种不同方式实现，此处所介绍的结构并不限制本发明。
本领域技术人员将认识到，构成设备10的某些部件可以采用不同方式构成，或采用不同方式与其它部件配合，以获得与上述相同或类似的效果。例如在本发明某些实施例中，如图10A和10B所示，替代与紧固设备720结合，叉705可以和压力压头200接合，或独立于压力压头200和紧固设备720而操作，从而，叉705独立于紧固设备720地移动。在某些情况下，叉705可以构造成与压头230的足部245对应地移动。在这种结构中，如上所述，叉705可以设置在设备10内，接收模具600或允许模具600被移出。然而例如，模具600的第一端610的凸缘690a可以构造成没有平部695a，从而当模具600由叉705接收时，凸缘690a自身支撑模具600，当模具600插入模具穴500时，为了确保模具600的适合的转动朝向，例如模具600可以在外表面上确定一轴向延伸槽950，支撑元件715或叉705的其它元件也可以具有与槽950结合并从此延伸的销元件955，从而当模具600由叉705接收时，销955能够接合在槽950内。在此情况下，销元件955相对于槽950被构造，从而在叉705沿模具600轴向位置范围内或模具600旋转角640的范围内，在旋转压实操作期间阻止模具600围绕轴线150转动的两者之间适合接合被维持。例如销元件955可以构造成在旋转压实操作期间沿模具600与槽950的接合位置与压头230的足部245的中心点210(旋转点650)对应。
仍然如图10A所示，模具角度检测设备820也可以结合在支撑部件715或叉705的其它元件上，从而传感器830沿平行于轴线150的方向间隔一段距离并采用上述方式操作，以确定旋转角640。传感器830可以是接触类型或非接触类型传感器或任何适于实现上述功能类型的传感器。在某些情况下，传感器830可以确定构造成在向控制器810提供适合信号之前，何时模具600在特定极点，控制器810随后允许设备10响应于该信号进行操作。在此情况下，模具角度检测设备820例如发挥显示模具被适合插入并在模具穴500对准或与设备10安全互锁等功能。
图11A～11D显示用于接收模具600并在模具穴500内操纵模具600的模具操纵设备700。在该实施例中，模具操纵设备700包括具有一孔1110的第一安装板1100，压力压头200的柱形部分240或压头轴225穿过该孔延伸。第一安装板1100附着在框架100上，从而设置成在模具穴500中与压头的头部230相反。第二安装板1200也具有一孔1210，压力压头200的柱形部分240或压头轴225穿过该孔延伸。第二安装板1200设置在第一安装板1100和压头的头部230之间。第二安装板1200由一个或多个偏压设备1250(在本实施例中显示了4个这种偏压设备1250)而与第一安装板1100接合，所述偏压设备1250构造成将第二安装板1200偏压得远离第一安装板1100。
一对枢转部件1300在孔1210的两侧分别与第二安装板1200可枢转地结合，枢转部件1300构造成具有平行的枢转轴1310。每个枢转部件1300设置在与第一安装板1100相对的第二安装板1200上，并具有中间枢轴，从而枢转部件1300的一个部位向内朝向孔1250延伸，同时相对部位从第二安装板1200向外延伸出。每个枢转部件1300还包括与其接合并延伸到第一安装板1100或框架100的枢转元件1350，每个枢转元件1350构造成使不同的枢转部件1300绕枢轴转动和/或限制不同的枢转部件1300的转动范围。
本领域技术人员将认识到，如上所示和所述，第二安装板1200可以相对于框架100/第一安装板1100运动，枢转部件1300可以相对于第二安装板1200转动。因而，当第二安装板1200被偏压设备1250偏压得远离第一安装板1100时，第二安装板1200和/或枢转元件1350相对于第一安装板1100约束枢转部件1300，从而导致枢转部件1300向外延伸部位围绕枢转轴1310朝向第一安装板1100转动。枢转元件1350也用于限制枢转部件1300的转动，限制第二安装板1200远离第一安装板1100的运动。而且，由于压力压头200的柱形部分240或压头轴225延伸穿过第一和第二安装板，压头的头部230能够沿相反方向使枢转部件1300绕枢轴转动。也就是当压头的头部230处于完全缩回位置而远离支撑元件420时，压头的头部230将支撑在枢转部件1300向内延伸的部分上，从而使枢转部件1300沿反向围绕枢转轴1310转动。同时，压头的头部230使第二安装板1200朝向第一安装板1100运动。
每个枢转部件1300包括间隔分布并离开第二安装板1200的轨道1000，每个轨道1000包括一向内延伸的支撑突出部分1010。当压头的头部230处于完全缩回位置时，如图11A和11B所示，轨道1000充分间隔开，从而能够在轨道1000之间接收模具600第一端610的凸缘690a。支撑突出部分1010彼此间隔分布，其间距比模具600的外径大，但是比凸缘690a的外径小。当压头的头部230处于完全缩回位置时，所述支撑突出部分1010位于分级元件160上方足够的高度上，从而当迫使模具600进入模具穴500内时，轨道1000的支撑突出部分1010通过凸缘690a接收并支撑模具600，从而第二端630比支撑元件420的平表面430高。模具止动件(未示出)与框架100和/或模具操纵设备700结合，从而当模具600的纵向轴线620与框架轴线150对齐时，制止模具600从分级元件160进入模具穴500内。一旦模具600被插入模具穴500内并由轨道1000支撑，可以驱动压力压头200，开始压实操作。
在操作中，压头的头部230被导入模具600的第一端610内。随着压头的头部230进入模具600内，偏压设备1250使第二安装板1200远离第一安装板1100，从而使模具600的第二端630下降，与支撑元件420结合。如图11A和11B所示，压头的头部230连续进入模具600内的运动允许枢转元件1350作用在枢转部件1300上，从而导致枢转部件1300以及支撑突出部分1010转动成与模具600的凸缘690a分开。模具操纵设备700构造成当支撑突出部分1010转动成与模具600的凸缘690a分开时，模具600的第二端630已经由支撑元件420支撑。因而，在下降并和支撑元件420结合的模具600以及随着压力压头200开始进行压实操作而松开模具600的模具操纵设备700之间，本发明某些实施例提供基本上连续的转换。在此点，压力压头200进一步的运动导致足部245位于模具600内，对样品50提供所需的轴向压缩力，并建立旋转角640。
由于在模具600和支撑元件420结合，压力压头200开始压实操作时，模具600已经由模具操纵设备700松开，模具600必须保持在相对于支撑元件420的位置上，从而阻止模具600围绕纵轴线620转动。因而在结合图11A～11D所述的使用模具操作设备700的某些实施例中，如图13所示，模具600包括设置在第一端610和第二端630之间的中间凸缘750，中间凸缘750还包括沿模具600外表面周向延伸的缺口755。防转动元件760与框架100接合或相关，构造成与中间凸缘750的缺口755相互作用。在一个实施例中，防转动元件760设置在模具穴500内并通常由偏压设备765向模具穴500外向分级元件160偏压。当将模具600从分级元件160插入模具穴500内时，防转动元件760与中间凸缘750结合，模具600转动直至防转动元件760与缺口755结合为止。同时，模具600由模具操纵设备700接收，因而，防转动元件760也可以用于使模具操作设备700内的模具600对准和/或作为模具止动件，表示模具已经适合地插入模具操作设备700内，从而纵轴线620与框架轴线150对准。因而，一旦模具600由模具操作设备700接收并由轨道1000支撑，偏压设备维持防转动元件760与缺口755结合，从而在压实操作期间基本上阻止模具600转动。
在将模具600保持在相对于支撑元件420的位置上时，必须也考虑阻止模具600离开支撑元件420。也就是在压实操作期间，模具600必须被遏制或维持成与支撑元件420适合接触。因而在结合图11A～11D所述使用模具操作设备700的某些实施例中以及如图12A和12B所示，本发明某些实施例还包括用于在第二端630将模具600紧固在支撑元件420上的遏制设备850。通过该遏制设备850将模具600维持在相对于支撑元件420的适合位置上，在旋转压实操作期间，可以较好地保持旋转角640。随着模具600在压实操作期间旋转，模具600的第二端630围绕框架轴线150进行轨道运动。因而，在所述轨道的任何位置上，模具600第二端630的凸缘690b在相对于支撑元件420的某个垂直高度上具有两个径向相对的部位860a，860b。也就是在轨道上的任何瞬间，沿模具600的纵轴线620对准并切向延伸到支撑元件420的旋转中心410的平面将在两点与模具600第二端630的凸缘690b相交。该平面与凸缘690b的相交点确定了围绕凸缘690b径向相反的相同的纵向部位860a，860b。然而本领域技术人员将了解到，由于随着模具600旋转，阻止模具600围绕纵轴线620转动，随着围绕框架轴线150轨道运动，该相同的纵向部位860a，860b沿赋予可偏移元件400相同的转动方向围绕凸缘690b转动。
在一个实施例中，遏制设备850包括一对安装成相对于支撑元件420径向相对的辊元件855。辊元件855安装在不同的安装块870上，每个安装块870可以围绕与可偏移元件400接合的不同的纵向延伸销元件875转动。辊元件855通过横向延伸轴880安装在不同的安装块870上。安装块870构造成可以转动，从而辊元件855可以从图12A所示的第一位置移动移动到图12B所示第二位置，在第一位置，辊元件855设置在凸缘690b上，在第二位置，辊元件855和安装块870在径向上设置在凸缘690b的外面。在第一位置，轴880沿延伸穿过旋转中心410的直线设置，从而，辊元件855与模具600外表面相切。在第二位置，辊元件855和安装块870设置成使模具600不受干涉地从支撑元件420升起。
安装块870由不同臂885a，885b连接到位置控制元件890a上，位置控制元件890a安装得围绕与可偏移元件400接合的纵向延伸销元件890b转动。在一个实施例中，位置控制元件890a和/或安装块870可以偏压到一正常转动位置，例如辊元件875设置成与凸缘690b结合，或辊元件855径向设置在凸缘690b的外面。在某些情况下，位置控制元件890a和/或安装块870可以偏压到两个相对的正常位置上，在这些位置之间的过渡由凸轮或在转换点每侧允许这种偏压的其它机械或设备确定。臂885a，885b接合在位置控制元件890a和不同的安装块870之间，从而，随着位置控制元件890a沿一个方向转动，辊元件855移动成与凸缘690b结合，同时当位置控制元件890a沿相反方向转动时，辊元件855从凸缘890b移开。
本领域技术人员将认识到，在开始压实操作之前，模具600必须移动得与支撑元件420结合并由辊元件855紧固在支撑元件420上。同时，由防转动元件760阻止模具600围绕纵轴线620转动。位置控制元件890a和安装块870紧固在不围绕旋转中心410转动的可偏移元件400上。因而随着模具600旋转，位置控制元件890a和安装块870与可偏移元件400在轨道内运动，从而辊元件855对应于相同垂直高度部位860a，860b地围绕模具600的凸缘690b滚动，同时将模具600固定在支撑元件420上。
在某些情况下，设备10还可以包括与框架100结合并能与位置控制元件890a结合的棘齿元件895。也就是棘齿元件895可以安装成，随着可偏置元件400在转动元件300作用下在轨道内沿正常转动方向运动，棘齿元件895初始与位置控制元件890a接触，并使位置控制元件890a转动到辊元件855与凸缘690b接合从而将模具600紧固在支撑元件420上的位置。可以向与位置控制元件890a接触的位置偏压所述棘齿元件895，或选择性地将棘齿元件895驱动到所述接触位置。一旦结束压实操作，辊元件855必须与凸缘690b脱离接合，以便模具600从设备10拆卸下。因而，在一个实施例中，可转动元件300能够沿与正常转动方向相反的方向转动。在此情况下，棘齿元件895可以构造成与位置控制元件890a接触，并导致位置控制元件890a转动到辊元件855与凸缘690b脱离啮合的位置，从而通过压力压头200的缩回，允许模具600被移出。
在本发明某些实施例中，位置控制元件890a和/或安装块870可以与限位开关(未示)接合或与另一种类型检测机械接合，以确定何时位置控制元件890a已经转动到辊元件855与凸缘690b脱离啮合的位置，并相应停止转动元件300反向转动。在某些情况下，限位开关或其它检测机械可以指导或驱动可偏置元件400返回原位，从而模具600的纵轴线620与框架轴线150重新对准。因而，转动元件300的转动已经停止、辊元件855与凸缘690b脱离结合、可偏置元件400已经返回原位的状态可以被定义为登记状态。在该登记状态中，可以驱动压力压头200，使其从模具600上缩回，从而导致模具操纵设备700开始将模具600从支撑元件420上升起，从而允许模具600从模具穴500中移出。
图14A和14B显示模具角度检测设备820的一个实施例，传感器830构造为接触类型的传感器。这种结构的模具角度检测设备820可以与本发明任何实施例结合使用，但是在此，在使用结合图11A～11D所述模具操纵设备700的实施例中介绍模具角度检测设备820。传感器830通常例如由弹簧(未示出)偏压到模具600上。在某些情况下，例如执行设备测试校正程序等，在模具600没有位于模具穴500内的情况下，压力压头200可能需要向支撑元件420下降，在这些情况下，突入到模具穴500内的传感器830可能由于与压头的头部230接触而存在受损的风险。因而，模具角度检测设备820可能也包括能够使传感器830移出压头的头部230运动路径或将其保持在压头的头部230运动路径上的传感器防护装置840。如图所示，传感器防护装置840可以枢转在模具角度检测设备820上，并具有一在非操作位置和一操作位置之间可移动的自由端845，在所述非操作位置上如图14A所示，自由端845远离传感器830。在操作位置上如图14B所示，自由端845与传感器830接合，从而使传感器830缩进模具角度检测设备820内。在该操作位置，自由端845可以紧固在模具角度检测设备820上，从而使传感器830脱离压头的头部230运动路径。
对于本领域技术人员来说，本发明的许多改进和其它实施例是可以想象到的，它们与出现在上述内容和附图中的技术相关。例如根据旋转压实操作的需求，设备10可以构造成以诸如“上下”或水平等不同朝向接收和操纵模具600。更具体地说，设备10可以这样构造和朝向，从而压力压头200从模具600的下端施加所需的压力。因而在此情况下，可偏置元件400/转动元件300组件将设置在模具600的上端，从而，本领域技术人员将认识到，需要用于将模具600固定在支撑元件420上的适合紧固设备(未示出)以及模具操纵设备700，设备10的其它部件也需要适合地构造。因而，应该理解的是本发明并不局限于上述实施例，改进和其它实施例也包括在权利要求书范围内。虽然本文使用了特定术语，但是这些术语仅用于描述，并不对本发明进行限制。
权利要求
1一种旋转式压实机，适合于与具有外径并确定一轴线的总的为圆柱形的模具配合，模具也具有相反的第一端和第二端以及沿径向延伸并具有一外径的凸缘，样品设置在该模具内，该旋转式压实机包括确定一轴线的框架；适合于接收模具并使该模具相对于所述框架轴向移动的模具接合设备；可操作地与所述框架接合的可偏置元件，其构造成当在模具接合设备作用下所述模具轴向移动得与该偏置元件接合时，可与模具的第二端接合，模具接合设备构造成可随后松开所述模具，从而模具由此独立，可偏置元件构造成能够从框架轴线移动，同时可以以围绕框架轴线的轨道运动进行运动，使模具远离第二端的部位维持在沿框架轴线的旋转点上，从而，模具的第二端以轨道运动进行运动，并且模具旋转，并能够在以相对于可偏置元件的位移、旋转点和框架轴线的旋转角动态地维持。
2如权利要求1所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括转动元件，其构造成能够围绕框架轴线转动，转动元件支撑所述可偏置元件，从而，可偏置元件相对于转动元件横向移动。
3如权利要求1所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操纵地与可偏置元件接合的紧固设备，其构造成随着模具旋转将模具第二端固定在可偏置元件上。
4如权利要求1所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操作地和可运动地与框架接合的压力压头，其构造成能够沿框架轴线运动并穿过模具的第一端，从而向模具内的样品施加压实力，该压力压头沿框架轴线将模具该部位维持在旋转点上。
5如权利要求4所述的旋转式压实机，其特征在于，压力压头包括一延伸到模具第一端内从而与样品接合的压头头部，该压头头部沿框架轴线将模具该部位维持在旋转点上。
6如权利要求4所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与压力压头和可偏置元件通讯连接连接并能控制该压力压头和可偏置元件的控制器，该控制器构造成动态地引导压力压头施加和维持压实力，及引导可偏置元件提供并维持旋转角。
7如权利要求6所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与控制器通讯连接的压实压力检测设备，其构造成确定施加在样品上的压实压力。
8如权利要求6所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与控制器通讯连接的模具角度检测设备，其构造成确定模具的旋转角度。
9如权利要求1所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操作地与框架接合的防转动设备，该防转动设备构造成随着模具旋转而能够与模具接合，从而大致阻止模具围绕模具轴线转动。
10如权利要求1所述的旋转式压实机，其特征在于，所述模具接合设备还包括一可动安装板，其能沿框架轴线在第一位置和第二位置之间运动；一对沿平行的枢转轴线可枢转地安装在该可动安装板上的枢转部件；安装在每个枢转部件上的支撑轨道，在可动安装板处于第一位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径小，从而所述支撑轨道能够由凸缘将模具支撑在可偏置元件上方，枢转部件在第一位置和第二位置之间绕枢轴转动，在可动安装板处于第二位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径大，并且不能由凸缘支撑所述模具。
11如权利要求10所述的旋转式压实机，其特征在于还包括可操作地与框架接合的固定安装板；至少一个偏压设备，其可操作地接合在固定安装板和可动安装板之间，偏压设备将向远离固定安装板的方向将可动安装板从第一位置偏压到第二位置。
12如权利要求11所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操作地接合在固定安装板和每个枢转部件之间的枢转元件，固定安装板和枢转部件分别设置在可动安装板的相对侧上。
13如权利要求12所述的旋转式压实机，其特征在于，所述枢转元件构造成当至少一个偏压设备将可动安装板偏压得远离固定安装板从而使模具运动进而与可偏置元件接合时，该枢转元件相对于固定安装板对枢转部件进行约束，从而导致枢转部件围绕各自轴线转动，将支撑轨道分开，松开模具，从而模具由可偏置元件支撑。
14如权利要求1所述的旋转式压实机，其特征在于，模具第二端确定了围绕其内周延伸的辐射式支撑表面，可偏置元件确定了与模具第二端支撑表面对应的互补的辐射式支撑表面，随着模具旋转，可偏置元件支撑表面能够运动地与第二端支撑表面接合。
15一种旋转式压实机，适合于与具有外径并确定一轴线的普通圆柱形模具配合，模具也具有相反的第一端和第二端以及沿径向延伸并具有一外径的凸缘，样品设置在该模具内，该旋转式压实机包括确定一轴线的框架；可操作地与所述框架接合的可偏置元件，其构造成能够与模具的第二端接合，可偏置元件构造成能够从框架轴线移动，同时可以以围绕框架轴线的轨道运动进行运动；可操作地和可运动地与框架接合的压力压头，其构造成能够沿框架轴线运动；可操作地与框架接合并适合接收模具从而使模具轴线与框架轴线对应的模具接合设备，因而压力压头能够在模具内轴向移动，向模具内的样品施加压实压力，该压力压头沿框架轴线将模具一部位维持在旋转点上，该模具接合设备还构造成使模具第二端轴向移动得与可偏置元件接合，然后松开模具，从而模具由此独立；可操纵地与可偏置元件接合并随其运动的紧固设备，其构造成可逆地与模具第二端接合，从而随着模具第二端在可偏置元件作用下以轨道运动进行运动而将模具第二端固定在可偏置元件上，模具从而旋转，并能够以相对于可偏置元件的位移、旋转点和框架轴线的旋转角动态地维持。
16如权利要求15所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括转动元件，其构造成能够围绕框架轴线转动，转动元件支撑所述可偏置元件，从而，可偏置元件相对于转动元件横向移动。
17如权利要求15所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与压力压头和可偏置元件通讯连接并能控制该压力压头和可偏置元件的控制器，该控制器构造成动态地引导压力压头施加和维持压实力，及引导可偏置元件提供并维持旋转角。
18如权利要求17所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与控制器通讯连接的压实压力传感设备，其构造成确定施加在样品上的压实压力。
19如权利要求17所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与控制器通讯的模具角度检测设备，其构造成确定模具的旋转角度。
20如权利要求15所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操作地与框架接合的防转动设备，该防转动设备构造成随着模具旋转而能够与模具接合，从而大致阻止模具围绕模具轴线转动。
21如权利要求15所述的旋转式压实机，其特征在于，所述模具接合设备还包括一可动安装板，其能沿框架轴线在第一位置和第二位置之间运动；一对沿平行的枢转轴线而可枢转地安装在该可动安装板上的枢转部件；安装在每个枢转部件上的支撑轨道，在可动安装板处于第一位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径小，从而所述支撑轨道能够由凸缘将模具支撑在可偏置元件上方，枢转部件在第一位置和第二位置之间绕枢轴转动，在可动安装板处于第二位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径大，并且不能由凸缘支撑所述模具。
22如权利要求21所述的旋转式压实机，其特征在于还包括可操作地与框架接合的固定安装板；至少一个偏压设备，其可操作地接合在固定安装板和可动安装板之间，偏压设备将向远离固定安装板的方向将可动安装板从第一位置偏压到第二位置。
23如权利要求22所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操作地接合在固定安装板和每个枢转部件之间的枢转元件，固定安装板和枢转部件分别设置在可动安装板的相对侧上。
24如权利要求23所述的旋转式压实机，其特征在于，所述枢转元件构造成当至少一个偏压设备将可动安装板偏压得远离固定安装板从而使模具运动进而与可偏置元件接合时，该枢转元件相对于固定安装板对枢转部件进行约束，从而导致枢转部件围绕各自轴线转动，将支撑轨道分开，松开模具，从而模具由可偏置元件支撑。
25如权利要求15所述的旋转式压实机，其特征在于，模具第二端确定了围绕其内周延伸的辐射式支撑表面，可偏置元件确定了与模具第二端支撑表面对应的互补的辐射式支撑表面，随着模具旋转，可偏置元件支撑表面能够运动地与第二端支撑表面接合。
26一种旋转式压实机，适合于与具有外径并确定一轴线的普通圆柱形模具配合，模具也具有相反的第一端和第二端以及沿径向延伸并具有一外径的凸缘，样品设置在该模具内，该旋转式压实机包括确定一轴线并容置模具的框架；可操作地和可运动地与框架接合的压力压头，其构造成能够沿框架轴线运动，该压力压头还能可操作地通过模具第一端而与模具接合并容置在模具内，并可在模具内运动，从而对模具内的样品施加压实压力，该压力压头从而沿框架轴线将模具一部位维持在旋转点上；可操作地与所述框架接合的可偏置元件，其构造成能够与模具的第二端接合，可偏置元件构造成能够从框架轴线移动，同时可以以围绕框架轴线的轨道运动进行运动，从而模具第二端以轨道运动进行运动，模具从而旋转，并能够以相对于可偏置元件的位移、旋转点和框架轴线的旋转角动态地维持。
27如权利要求26所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括转动元件，其构造成能够围绕框架轴线转动，转动元件支撑所述可偏置元件，从而，可偏置元件可相对于转动元件横向移动。
28如权利要求26所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与压力压头和可偏置元件通讯连接并能控制该压力压头和可偏置元件的控制器，该控制器构造成动态地引导压力压头施加和维持压实力，及引导可偏置元件提供并维持旋转角。
29如权利要求28所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与控制器通讯连接的压实压力传感设备，其构造成确定施加在样品上的压实压力。
30如权利要求28所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与控制器通讯连接的模具角度检测设备，其构造成确定模具的旋转角度。
31如权利要求26所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操作地与框架接合的抗转动设备，该抗转动设备构造成随着模具旋转而能够与模具接合，从而大致阻止模具围绕模具轴线转动。
32如权利要求26所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操作地与框架接合并适合接收模具从而使模具轴线与框架轴线对应的模具接合设备，因而压力压头能够通过模具第一端而容置在模具内，向模具内的样品施加压实压力，该模具接合设备还构造成使模具第二端轴向移动得与可偏置元件接合，然后松开模具。
33如权利要求32所述的旋转式压实机，其特征在于，所述模具接合设备还包括一可动安装板，其能沿框架轴线在第一位置和第二位置之间运动；一对沿平行的枢转轴线可枢转地安装在该可动安装板上的枢转部件；安装在每个枢转部件上的支撑轨道，在可动安装板处于第一位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径小，从而所述支撑轨道能够由凸缘将模具支撑在可偏置元件上方，枢转部件在第一位置和第二位置之间绕枢轴转动，在可动安装板处于第二位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径大，并且不能由凸缘支撑所述模具。
34如权利要求33所述的旋转式压实机，其特征在于还包括可操作地与框架接合的固定安装板；至少一个偏压设备，其可操作地接合在固定安装板和可动安装板之间，偏压设备将向远离固定安装板的方向将可动安装板从第一位置偏压到第二位置。
35如权利要求34所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操作地接合在固定安装板和每个枢转部件之间的枢转元件，固定安装板和枢转部件分别设置在可动安装板的相对侧上。
36如权利要求35所述的旋转式压实机，其特征在于，所述枢转元件构造成当至少一个偏压设备将可动安装板偏压得远离固定安装板从而使模具运动进而与可偏置元件接合时，该枢转元件相对于固定安装板对枢转部件进行约束，从而导致枢转部件围绕各自轴线转动，将支撑轨道分开，松开模具，从而模具由可偏置元件支撑。
37如权利要求26所述的旋转式压实机，其特征在于，模具第二端确定了围绕其内周延伸的辐射式支撑表面，可偏置元件确定了与模具第二端支撑表面对应的互补的辐射式支撑表面，随着模具旋转，可偏置元件支撑表面能够运动地与第二端支撑表面接合。
38一种确定有一轴线的旋转式压实机，其包括构造成可沿设备轴线运动的压力压头；可围绕设备轴线转动的转动元件；可设置在压力压头和转动元件之间的模具，样品设置在模具内，所述模具通常是圆柱形且具有一轴线，并具有相反的第一端和第二端，所述模具构造成压力压头能够穿过该模具的第一端从而在模具内向所述样品施加压实压力，压力压头将模具的一部分维持在沿设备轴线的旋转点上，模具第二端确定了围绕其内周延伸的辐射式支撑表面；一个可偏置元件，可偏置元件可操作地与转动元件接合并确定了与模具第二端支撑表面对应的互补的辐射式支撑表面，可偏置元件支撑表面可运动地与第二端支撑表面接合，当可偏置元件由转动元件而转动时，可偏置元件还能相对于转动元件从设备轴线移动，从而导致模具的第二端围绕设备轴线进行轨道运动，从而模具以相对于可偏置元件的位移旋转点和框架轴线的旋转角转动。
39如权利要求38所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操纵地与可偏置元件接合的紧固设备，其构造成随着模具旋转将模具第二端固定在可偏置元件上。
40如权利要求38所述的旋转式压实机，其特征在于还包括与压力压头和可偏置元件通讯连接并能控制该压力压头和可偏置元件的控制器，该控制器构造成动态地引导压力压头施加和维持压实力，及引导可偏置元件提供并维持旋转角。
41如权利要求40所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与控制器通讯连接的压实压力检测设备，其构造成确定施加在样品上的压实压力。
42如权利要求40所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括与控制器通讯连接的模具角度检测设备，其构造成确定模具的旋转角度。
43如权利要求38所述的旋转式压实机，其特征在于，还包括可操作地与框架接合的防转动设备，该防转动设备构造成随着模具旋转而能够与模具接合，从而大致阻止模具围绕模具轴线转动。
44一种适合于与旋转式压实机的模具配合的设备，所述旋转式压实机外径确定一轴线，模具具有一外径并确定一轴线，模具也具有相反的第一端和第二端以及径向延伸并具有一外径的凸缘，将样品设置在该模具内，所述设备包括一可动安装板，其能沿设备轴线在第一位置和第二位置之间运动；一对沿平行的枢转轴线而可枢转地安装在该可动安装板上的枢转部件；安装在每个枢转部件上的支撑轨道，在可动安装板处于第一位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径小，从而所述支撑轨道能够由凸缘支撑模具，枢转部件在第一位置和第二位置之间绕枢轴转动，在可动安装板处于第二位置时，所述支撑轨道之间横向间距比凸缘的外径大，并且不能由凸缘支撑所述模具。
45如权利要求44所述设备，其特征在于还包括可操作地与框架接合的固定安装板；至少一个偏压设备，其可操作地接合在固定安装板和可动安装板之间，偏压设备向远离固定安装板的方向偏压所述可动安装板。
46如权利要求45所述设备，其特征在于，还包括可操作地接合在固定安装板和每个枢转部件之间的枢转元件，固定安装板和枢转部件分别设置在可动安装板的相对侧上。
47如权利要求46所述设备，其特征在于，所述枢转元件构造成当至少一个偏压设备将可动安装板偏压得远离固定安装板时，该枢转元件相对于固定安装板对枢转部件进行约束，从而导致枢转部件围绕各自轴线转动，将支撑轨道分开。
48一种适用于旋转式压实机的压力测量设备，所述设备包括压力承载部件；确定有一轴线的细长杆件，其具有可操作地与所述压力承载元件接合的第一端以及相反的第二端；细长套筒件，其在所述杆件上以精确的关系同心延伸，从而能够以延长接合长度可滑动地接合在所述杆件上，套筒具有当套筒接合在所述杆件上时向所述压力承载元件延伸的第一端以及相反的第二端；与所述套筒通讯连接的负荷确定设备，该负荷确定设备相对于套筒轴向固定，负荷确定设备还构造成与杆件通讯连接，从而测量通过所述杆件而施加在压力承载元件上的实际轴向负荷。
49如权利要求48所述设备，其特征在于，还包括可操作地围绕套筒第二端接合并相对于套筒第二端轴向固定的螺旋机构，该螺旋机构可操作地与负荷确定设备接合，并延伸到与压力承载元件相对的杆件端部，该螺旋机构也构造成当围绕轴线转动时，导致压力承载元件通过杆件轴向移动。
50如权利要求49所述设备，其特征在于，负荷确定设备可操作地与螺旋机构接合，从而测量通过杆件和螺旋结构而施加在压力承载元件上的实际轴向负荷。
51如权利要求48所述设备，其特征在于，还包括能够与负荷测量设备以及螺旋机构通讯连接并能对螺旋机构进行控制的控制器，控制器能够对来自负荷测量设备的实际轴向负荷进行动态测量，并将实际轴向负荷与所希望的轴向负荷进行对比，如果实际轴向负荷与所希望的轴向负荷不同，指示螺旋机构使压力承载元件轴向移动，直至实际轴向负荷与所希望的轴向负荷对应为止。
52一种用于确定和维持模具旋转角的设备，该模具与确定有一轴线的旋转式压实机接合，所述模具总的圆柱形，确定有一轴线，并具有相反的第一端和第二端，所述模具能够围绕设备轴线在从第二端向第一端位移的旋转点旋转，所述设备包括可偏置元件，能够与模具第二端在离开设备轴线的位置接合，可以以围绕设备轴线的轨道运动进行运动，从而导致模具相对于旋转点旋转，该旋转点设置成远离模具第二端；传感设备，能够动态地确定模具的实际旋转角，该实际旋转角与可偏置元件的位移、旋转点和设备轴线相关；可操作地与可偏置元件接合的控制器，从而能够指示可偏置元件位移的调整，提供所希望的相对于旋转点的旋转角，控制器与传感器设备通讯连接，从而能够动态地调整可偏置元件的位移，从而维持实际旋转角大致等于所希望的旋转角。
53如权利要求52所述设备，其特征在于还包括可围绕设备轴线转动的转动元件，该转动元件可以对可偏置元件进行支撑，从而可偏置元件相对于其横向移动。
54一种旋转式压实机，其确定了一轴线，所述旋转式压实机包括样品夹持设备，用于接收其内容置有样品的模具，该样品夹持设备构造成能够使模具转动，同时向样品施加压实压力；支撑该样品夹持设备的框架，所述框架具有至少一个包括层叠板材的部件。
55如权利要求54所述设备，其特征在于该至少一个部件构造成所述层叠板材至少对一部分进行增强。
56 如权利要求54所述设备，其特征在于，至少一个部件确定了一通道，层叠板材至少形成了该通道的一部分。
57如权利要求54所述设备，其特征在于，所述框架还包括多个部件，至少两个毗邻部件在所述层叠板材的界面接合，至少一个毗邻的部件形成为围绕所述层叠板材的界面，从而对毗邻部件之间的接合进行增强。
58一种适于将来自确定有一轴线的旋转式压实机的样品残留物予以清除的清除设备，该旋转式压缩机具有可操作地与转动元件接合的可偏置元件，该转动元件可围绕所述轴线转动，可偏置元件可与模具一端接合，旋转点设置成远离该端，可偏置元件还可从所述轴线位移，从而当可偏置元件在转动元件作用下围绕所述轴线进行轨道运动时，导致模具相对于旋转点旋转，所述清除设备包括具有对转动元件进行支撑的第一面的板，所述板不能围绕所述轴线转动，所述板具有与所述第一面相反的第二面，并在第一面上径向位于所述转动元件外面的位置具有一槽，该槽构造成收集样品残留物，所述板还确定了从所述槽向第二面延伸的通道，该通道用于将样品残留物从旋转式压缩机中清除；清扫元件，其构造成围绕所述轴线进行轨道运动，并可操纵地与由板确定的槽接合，所述清扫元件使样品残留物沿所述槽运动并将所述样品残留物引导到所述通道内，从而从旋转式压缩机上清除。
59根据权利要求58所述设备，其特征在于，所述清扫元件可操作地与转动元件接合，并随其运动，从而随着转动元件转动，转动元件导致清扫元件围绕轨道运动。
60根据权利要求58所述设备，其特征在于，所述清扫元件独立于转动元件的转动，与由板所确定的槽可操作地接合而有选择地围绕所述轴线进行轨道运动。
61一种制造旋转式压实机的方法，该旋转式压实机包括具有多个部件的框架，所述方法包括可操作地使所述部件与夹具接合，从而使所述部件按照希望的关系对准；将所述部件紧固在一起，从而形成框架，所述框架确定一轴线，使所述对准的部件可操作地与其接合；从夹具移出框架，以及使具有多个部件的样品操纵设备可操作地与框架接合，样品操纵设备接收可将样品容置在其内的模具，并使模具旋转，同时向所述样品施加压实压力，样品操纵设备的部件具有与所述框架对准部件相应的对准部件，并可操作地与其接合，从而当样品操纵设备可操作地与框架接合时，便于样品操纵设备相对于轴线对准。
62如权利要求61所述方法，其特征在于还包括由层叠板材形成至少一个部件的一部分的步骤。
全文摘要
一种用于对总的为圆柱形的模具(600)内样品(50)进行作用的旋转式压实机(10)。设备(10)包括确定一轴线(150)的框架(100)以及与该框架结合以便与模具(600)的一端结合的可偏置元件(400)。可偏置元件(400)从轴线(150)位移并同时围绕该轴线进行轨道运动。压力压头(200)可以沿轴线(150)运动，模具结合设备(700)与框架(100)结合以便接收模具(600)，从而模具轴线和框架轴线(620，150)同轴。压力压头(200)在模具(600)内能够轴向移动，从而向样品(50)施加压实压力，因而沿框架轴线(150)将模具维持在旋转点(650)上。模具结合设备(700)使模具(600)轴向移动得与可偏置元件(400)结合。与可偏置元件(400)结合的紧固设备(720，850)能够随其可逆运动，并与模具(600)结合，将模具(600)固定在可偏置元件(400)上，随着模具第二端在可偏置元件(400)的作用下进行轨道运动。从而模具(600)转动并动态地维持旋转角(640)。也提供了相关的装置、设备和方法。
文档编号G01N1/28GK1756947SQ200480006160
公开日2006年4月5日 申请日期2004年1月12日 优先权日2003年1月10日
发明者R·维尔纳, D·M·斯特克曼, W·A·高恩, R·D·科尔, W·M·莫斯克里普 申请人:特罗克斯勒电子实验有限公司